HR3C钢采用Thermanit 617和YT-HR3C焊丝焊接接头高温短时强度性能试验
HR3C钢采用Thermanit 617和YT-HR3C焊丝焊接接头高温短时强
度性能试验
林志华孔雁徐强吴明生上海电力建设有限责任公司
摘要：本文通过对采用配套焊材YT-HR3C和镍基合金Thermanit 617焊材焊接HR3C钢的焊接接头，在四个不同温度条件下的高温短时强度性能对比试验，试验结果表明镍基合金焊材Thermanit 617焊接HR3C钢的焊接接头高温短时强度性能高于YT-HR3C焊材的焊接接头。
关键词：HR3C钢镍基合金焊材高温短时强度
0 前言
超超临界（USC）火力发电机组是有效利用能源的一项新技术。目前，USC锅炉受热面中的过热器、再热器处于环境恶劣的条件之下，所用钢材在满足持久强度、蠕变强度要求的同时，还要满足管子外壁抗烟气腐蚀及抗飞灰冲蚀性能、管子内壁抗蒸汽氧化性能，所以采用具有抗烟气腐蚀、抗高温腐蚀和高温蒸汽氧化能力强的高铬镍奥氏体钢HR3C。
1问题由来
现在与HR3C钢相配套的YT-HR3C焊材由日本日铁住金溶接工业株式会社生产，不但价格昂贵而且市场无货，给工程安装焊接造成了很大的影响。为此，选用合理的镍基合金焊材来替代YT-HR3C焊材，在进行了焊接工艺评定的基础上，还针对不同工况温度条件下做了焊接接头高温短时强度试验，为充实焊接工艺评定项目提供数据。
HR3C钢采用由德国伯乐蒂森公司生产的镍基合金焊材Thermanit 617进行的焊接工艺评定，焊接接头的常温机械性能的各项试验数据均满足标准要求，但是对HR3C钢采用镍基焊材Thermanit 617焊接接头的高温短时强度性能仍存在疑虑。因此，我们通过对HR3C钢用配套的焊材YT-HR3C和HR3C 钢用镍基焊材Thermanit 617焊接的接头做高温短时强度性能试验并将两者试验数据进行对比，如果后者的数值等同或超过前者，那么为工程上选用镍基合金焊丝焊接HR3C钢提供了一定的依据。
1000MW超超临界锅炉部件，采用HR3C钢的焊口数见表1。
注：以上表内为外高桥电厂三期2×1000MW工程统计数据。
2试验条件和试验方法
2.1试验用材料
试验采用HR3C钢管规格为Ф48.26×10.16，V型坡口对接；焊接材料为YT-HR3C和Thermanit 617，直径Φ2.4；焊接位置为45°斜焊（6G）,两种焊材各焊接四只焊口；焊接方法为手工钨极氩弧焊（GTAW）；焊接设备为逆变焊机（ZX7-400ST）；保护气体高纯氩；钨极型号为Wc-20规格Φ2.5。HR3C 钢管及YT-HR3C、 Thermanit 617焊丝的化学成分见表2，HR3C钢和Thermanit 617焊丝的常温机械性能见表3。
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表2试验用HR3C钢管及YT-HR3C、 Thermanit 617焊丝的化学成分（%）表3 HR3C钢管和Thermanit 617焊丝的常温机械性能
注：YT-HR3C焊丝质保书内未提供常温机械性能数据。
2.2焊接工艺
焊接HR3C钢的主要问题是容易出现焊接高温裂纹。为了防止焊缝发生高温裂纹采用如下焊接工艺：（1）采用全钨极氩弧焊，封底焊管内充氩保护。（2）严格控制焊接热输入采用多层多道焊。（3）层间温度控制在不大于100℃。焊口的装配尺寸、焊层焊道分布见图1，焊后焊口外观见图2。
图1 焊口的装配尺寸和焊层焊道图2 试件YT-HR3C（左）617（右）为确保两种焊材所焊接的接头高温短时强度试验数据的可靠性，两种焊材焊接时尽可能采用相同的工艺参数（包括焊接电流、焊层厚度、焊接速度、冷却速度等），焊接工艺参数见表4、5。
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表5 YT-HR3C焊丝焊接HR3C钢的工艺参数
2.3试验内容及方法
试验内容：HR3C钢用配套的焊材YT-HR3C和HR3C钢用镍基合金焊材Thermanit 617焊接的接头分别做焊接接头布氏硬度、微观金相组织和高温短时强度性能试验。
高温短时强度性能试验温度为550℃、600℃、625℃、650℃四个温度段。
试验方法：试样按DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》取样，高温拉伸试件按GB/T4338 -2006《金属材料高温拉伸试验方法》加工Φ5(GR2)试样。硬度试验按GB/T 231-2009《金属布氏硬度试验》，在69－I型布洛维硬度试验机上进行试验。金相组织试验按GB/T13298-1991《金属显微组织检验方法》，在Axiovert 200MAT金相显微镜上进行。高温短时拉伸试验按GB/T4338-2006《金属材料高温拉伸试验方法》，在AMSLER液压式万能材料试验机上进行试验。
3试验结果
对两组焊接接头布氏硬度、微观金相组织和焊接接头在不同温度下的高温短时强度试验数据进行对比。
3.1焊接材料为Thermanit617的焊接接头硬度结果见表6，硬度试样和宏观金相照片见图3、图4（02p、02y）。
3.2焊接材料为YT-HR3C的焊接接头硬度结果见表7，硬度试样和宏观金相照片见图3、图4（03p、03y）。
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198
注： P 表示平焊位置，Y 表示平焊位置。
3.3焊接材料为Thermanit617和 YT-HR3C 焊接HR3C 钢的焊接接头的金相组织见表8。
3.4 Thermanit617焊接HR3C 钢焊缝的微观金相图见图5；YT-HR3C 焊接HR3C 钢焊缝的微观金相图见图6。
3.5焊接材料为Thermanit617焊接接头高温短时强度试验结果见表9，试件断口见图7。
03p 硬度
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注：P0.2
3.6焊接材料为YT-HR3C 焊接接头高温短时强度试验结果见表10，试件断口见图8。
注：P 表示平焊位置Y 表示仰焊位置，R P0.2和A 数据仅供参考。
3.7试验结果
3.7.1采用镍基合金Thermanit 617和YT-HR3C焊材焊接HR3C钢焊后焊缝的硬度平均值分别为HB205.5和HB206.5基本一致。
3.7.2二种焊丝焊后的焊缝金相组织均为奥氏体枝晶。
3.7.3四个温度段高温短时强度的平均值见表11。
以上数据显示采用Thermanit 617焊丝焊后的四个温度段高温短时强度数据的平均值均高于YT-HR3C焊丝高温短时强度值，前者的试件拉伸后均断在母材上，后者则断在焊缝上。
4结论
4.1 HR3C钢属高铬镍新型奥氏体不锈钢，其焊接工艺有别于常规的奥氏体不锈钢，必须优先采用钨极氩弧焊（GTAW）焊接方法，焊接时需严格控制焊接热输入量，宜采用多层多道薄层焊，每道焊缝厚度≤2mm，层间温度控制在不大于100℃。
4.2 采用Thermanit 617镍基合金和YT-HR3C焊丝焊接HR3C钢焊后焊缝的硬度平均值基本相同，焊缝金相组织均为奥氏体枝晶，而Thermanit 617焊丝的焊接接头的550℃、600℃、625℃和650℃的四个温度段的高温短时强度值均高于YT-HR3C焊丝的焊接接头高温短时强度值。
4.3 Thermanit 617镍基合金焊丝与HR3C钢均为奥氏体材质，600℃时Thermanit 617焊丝的高温持久强度为186.2MPa［2］，HR3C钢的高温持久强度为172.5MPa［1］前者高于后者，日本日铁住金溶接工业株式会社生产的YT-HR3C焊丝未提供高温持久强度数据。
综上所述，采用Thermanit 617镍基合金焊丝焊的HR3C钢的焊接接头所做的高温短时强度性能试验充实了该钢材的焊接工艺评定项目，为工程上焊接HR3C钢提供了数据。
参考文献
［1］杨富、张应霖等：《新型耐热钢焊接》中国电力出版社 2006年7月。
［2］德国伯乐蒂森焊接技术公司：提供资料。
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焊接工艺基本知识
焊接工艺基本知识 1什么是焊接接头？它有哪几种类型？ 用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。
2什么是坡口？常用坡口有哪些形式？ 根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。 坡口的形式由 GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》、GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的：常用的坡口形式有I形坡口、Y型坡口、带钝边U形坡口、双Y形坡口、带钝边单边V形坡口等，见图2。
3表示坡口几何尺寸的参数有哪些？它们各起什么作用？ ⑴坡口面焊件上所开坡口的表面称为坡口面，见图3。
⑵坡口面角度和坡口角度焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度，两坡口面之间的夹角称为坡口角度，见图4。
开单面坡口时，坡口角度等于坡口面角度；开双面对称坡口时，坡口角度等于两倍的坡口面角度。坡口角度（或坡口面角度）应保证焊条能自由伸入坡口内部，不和两侧坡口面相碰，但角度太大将会消耗太多的填充材料，并降低劳动生产率。
⑶根部间隙焊前，在接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。亦称装配间隙。根部间隙的作用在于焊接底层焊道时，能保证根部可以焊透。因此，根部间隙太小时，将在根部产生焊不透现象；但太大的根部间隙，又会使根部烧穿，形成焊瘤。 ⑷钝边焊件开坡口时，沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用是防止根部烧穿，但钝边值太大，又会使根部焊不透。 ⑸根部半径 U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的作用是增大坡口根部的横向空间，使焊条能够伸入根部，促使根部焊透。 4试比较Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点？ 当焊件厚度相同时，三种坡口的几何形状见图5。
埋弧焊焊丝焊剂的选择
H08 Mn2MoVA H10 Mn2MoVA H08CrMoA H13CrMoA H18CrMoA H08CrMoVA H08CrNi2MoA H30CrMoSiA H10MoCrA 0.06～0.11 0.08～0.13 ≤0.10 0.11～0.16 0.15～0.22 ≤0.10 0.05～0.10 0.25～0.35 0.10 1.60～1.90 1.70～ 2.00 0.40～0.70 0.40～0.70 0.40～0.70 0.40～0.70 0.50～0.85 0.80～1.10 0.40～0.70 ≤0.25 ≤0.40 0.15～0.35 0.15～0.35 0.15～0.35 0.15～0.35 0.10～0.30 0.90～1.20 0.15～0.35 ≤0.20 ≤0.20 0.80～1.10 0.80～1.10 0.80～1.10 1.00～1.30 0.70～1.00 0.80～1.10 0.45～0.65 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 1.40～1.80 ≤0.30 ≤0.30 0.50～0.70 0.60～0.80 0.40～0.60 0.40～0.60 0.15～0.25 0.50～0.70 0.20～0.40 — 0.40～0.60 0.06～0.12 0.60～0.12 — — — 0.15～0.35 — — — Ti0.15(*) Ti0.15(*) — — — — — — — 0.030 0.030 0.030 0.030 0.025 0.030 0.025 0.025 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.025 0.030 0.030
焊条选择与规范
J422焊条与E50焊条的区别 J422的强度為420MPA，牌号是E4303。 E50**强度在500MPa，常见的有E5015，5016等，相当于J506，J507 J是焊条牌号，中文结jie（结构钢）的首拼。字母后边的参数包括强度、药皮、电源种类等。 E是焊条型号。E是表示焊条，后面的数字一般是4位数，分别表示12强度，34焊接位置和焊接电流种类和药皮类型。 焊条的型号与牌号有何区别 含条的型号是国家标准规定的，其含义包括药皮类型、合金类型、强度、适用焊接电源等等，其分类很细。焊条牌号是生产企业制定的相对比较通用的叫法。如焊条型号E4303对应的牌号是J422 常用的焊条有哪些牌号或是型号? 母材是Q235的，用E4303（J422）焊条，母材是Q345的，用E5016（J506）焊条。 HRB335钢筋焊接时，是否可以采用J422焊条焊接？若不能使用，在哪部规范中有明确的条文。在金属焊接时，焊接材料如何选用？ HRB335为二级螺纹钢,屈服强度为335Mpa. 若用于不要求强度或不要求等强度的结构时,可采用J42级焊条.否则采用J50级焊条.
对于结构钢的焊接,一般要求焊缝金属与母材等强度.可按结构钢的强度来选相应强度等级的电焊条. 这里要注意两点: 1.钢材是按屈服强度定等级的,而结构钢焊条的强度等级则是指其抗拉强度的最低保证值.一般是按结构钢抗拉强度保证值来选抗拉强度保证值相同或稍高的焊条. 2.并不是焊缝强度比母材高出越多越好.一般应使焊缝强度等于或稍高于母材.如焊缝强度过高往往有害.有的焊接接头则不要求焊缝与母材等强,对于这些焊缝应选用抗拉强度较低的焊条. 钢筋焊接对焊条有哪些要求？ 牌号国家标准美国标准作用及用途 J421 E4313 E6013 焊接低碳钢结构，特别适于薄板小件及要求焊缝表面美观和光洁的盖面焊。 J421Fe E4313 E6013 焊接一般低碳钢结构，特别适于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求焊缝表面光洁的盖面焊。 J421Fe16 E4324 E6024 焊接一般低碳钢结构和用于要求表面光洁的盖面焊。
焊条的基础知识大全资料
焊条的基础知识大全 一、焊条的组成及其作用 涂有药皮的供弧焊用的熔化电极称为电焊条，简称焊条。焊条由焊芯和药皮( 涂层) 组成。通常焊条引弧端有倒角，药皮被除去一部分，露出焊芯端头，有的焊条引弧端涂有引弧剂，使引弧更容易。在靠近夹持端的药皮上印有焊条牌号。 焊条中被药皮包覆的金属芯称焊芯。焊条电弧焊时，焊芯与焊件之间产生电弧并熔化为焊缝的填充金属。焊芯既是电极，又是填充金属。按国家标准 GB/1495.7-1999 《焊接用钢丝》和GB／17854—1999 《焊接用不锈钢丝》的规定，用于焊芯的专用的金属丝( 称焊丝)分为碳素结构钢、低合金结构钢和不锈钢3类。焊芯的成分将直接影响着熔敷金属的成分和性能，各类焊条所用的焊芯(钢丝)见表2-1。 表2-1各类焊接条所用的焊芯 焊条种类所用焊芯 低碳钢焊条 低合金高强钢焊 条 低合金耐热钢焊 条 不锈钢焊条堆焊用焊条 铸铁焊条 有色金属焊条 低碳钢焊芯 (H08A等) 低碳钢或低合金钢焊芯 低碳钢或低合金钢焊芯 不锈钢或低碳钢焊芯 低碳钢或合金钢焊芯 低碳钢、铸铁、非铁合金焊芯 有色金属焊芯 涂敷在焊芯表面的有效成分称为药皮，也称涂层。焊条药皮是矿石粉末、铁合金粉、有机物和化工制品等原料按一定比例配制后压涂在焊芯表面上的一层涂料。其作用是： 1、机械保护焊条药皮熔化或分解后产生气体和熔渣，隔绝空气，防止熔滴和熔池金属与空气接触。熔渣凝固后的渣壳覆盖在焊缝表面，可防止高温的焊缝金属被氧化和氮化，并可减慢焊缝金属的冷却速度。 2、冶金处理通过熔渣和铁合金进行脱氧、去硫、去磷、去氢和渗合金等焊接冶金反应，可去除有害元素，增添有用元素，使焊缝具备良好的力学性能。 3、改善焊接工艺性能药皮可保证电弧容易引燃并稳定地连续燃烧；同时减少飞溅，改善熔滴过渡和焊缝成形等。 4、渗合金焊条药皮中含有合金元素熔化后过渡到熔池中，可改善焊缝金属的性能。
焊丝选型大全
焊材选型大全 1.埋弧焊焊丝 埋弧焊时焊剂对焊缝金属起保护和冶金处理作用，焊丝主要作为填充金属，同时向焊缝添加合金元素，并参与冶金反应。 （1）低碳钢和低合金钢用焊丝低碳钢和低合金钢埋弧焊常用焊丝有如下三类。 A、低锰焊丝（如H08A）：常配合高锰焊剂用于低碳钢及强度较低的低合金钢焊接。 B、中锰焊丝（如H08MnA,H10MnS）：主要用于低合金钢焊接，也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接。 C、高锰焊丝（如H10Mn2 H08Mn2Si）：用于低合金钢焊接 （2）高强钢用丝
这类焊丝含Mn1%以上，含Mo0.3%~0.8%，如H08MnMoA、H08Mn2MoA，用于强度较高的低合金高强钢焊接。此外，根据高强钢的成分及使用性能要求，还可在焊丝中加入NI、CR、V及Re等元素，提高焊缝性能。抗拉强度590Mpa级的焊缝金属多采用MN-MO系焊丝，如H08MNMOA等。 （3）不锈钢用焊丝 采用的焊丝成分要与被焊接的不锈钢分成基本一致，焊接铬不锈钢时，采用HoCr14 H1Cr13 H1Cr17等焊丝；焊接铬-镍不锈钢时，采用H0Cr19Ni9 HoCr19Ni9 HoCr19Ni9Ti等焊丝；焊接超低碳不锈钢时，应采用相应的超低碳焊丝，如HOOCr19Ni9等，焊剂可采用熔炼型或烧结型，要求焊剂的氧化性小，以减少合金元素的烧损。目前国外主要采用烧结焊剂焊接不锈钢、我国仍以熔炼焊剂为主，但正在研制和推广使用烧结焊剂。 2.气体保护焊用焊丝 气体保护焊分为惰性气体保护焊（TIG焊和MIG焊）、活性气体保护焊（MAG焊）以及自保护焊接。TIG焊接时
采用纯Ar，MIG焊接时一般采用Ar+2%O2或Ar+5%CO2。MAG焊接时主要采用CO2气体。为了改善CO2焊接的工艺性能，也可采用CO2+Ar或CO2+Ar+O2混合气体或是采用药芯焊丝。 （1）TIG焊焊丝 TIG焊接有时不加填充焊丝，被焊母材加热熔化后直接连接起来，有时加填充焊丝，由于保护气体为纯Ar，无氧化性，焊丝熔化后成分基本不发生变化，所以焊丝成分即为焊缝成分。也有的采用母材成分作为焊丝成分，使焊缝成分与母材一致。TIG焊时焊接能量小，焊缝强度和塑、韧性良好，容易满足使用性能要求。 （2）MIG和MAG焊丝 MIG方法主要用于焊接不锈钢等高合金钢。为了改善电弧特性，在Ar气体中加入适量O2或CO2气体，即成为MAG方法。焊接合金钢时，采用Ar+5%CO2可提高焊缝的抗气孔能力。但焊接超低碳不锈钢时不能采用Ar+5%CO2混合气体，只可采用Ar+2%O2混合气体，以防止焊缝增碳。目前低合金钢的MIG焊接正在逐步被
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氩弧焊焊接原理及焊丝材质选择 一、氩弧焊焊接原理： 氩弧焊按照电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。 1．非熔化极氩弧焊的工作原理及特点 非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常常用氩气)，形成一个保护气罩，使钨极端头，电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性能非常好。 2．熔化极氩弧焊的工作原理及特点 焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如Ar 80％＋CO220％的富氩保护气。通常前者称为MIG，后者称为MAG。从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。 熔化极氩弧焊与钨极氩弧焊相比，有如下特点。 (1)效率高因为它电流密度大，热量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容易引弧。 (2)需加强防护因弧光强烈，烟气大，所以要加强防护。 3．保护气体 (1)最常用的惰性气体是氩气。它是一种五色无味的气体，在空气的含量为0．935％(按体积计算)，氩的沸点为－186℃，介于氧和氦的沸点之间。氩是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品。 我国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时，其充装压力为15MPa。钢瓶涂灰色漆，并标有“氩气”字样。纯氩的化学成分要求为：Ar≥99．99％；He≤0．01％；O2≤0．0015％；H2≤0．0005％；总碳量≤0．001％；水分≤30mg／m3。 氩气是一种比较理想的保护气体，比空气密度大25％，在平焊时有利于对焊接电弧进行保护，降低了保护气体的消耗。氩气是一种化学性质非常不活泼的气体，即使在高温下也不和金属发生化学反应，从而没有了合金元素氧化烧损及由此带来的一系列问题。氩气也不溶于液态的金属，因而不会引起气孔。氩是一种单原子气体，以原子状态存在，在高温下没有分子分解或原子吸热的现象。氩气的比热容和热传导能力小，即本身吸收量小，向外传热也少，电弧中的热量不易散失，使焊接电弧燃烧稳定，热量集中，有利于焊接的进行。 氩气的缺点是电离势较高。当电弧空间充满氩气时，电弧的引燃较为困难，但电弧一旦引燃后就非常稳定。 二、焊接分类：
焊接材料选用的原则
焊接材料选用的原则 公司各工地、项目部经常询问焊材选用的问题，而且大多为检修、技改工程急用。现将焊接材料选用的原则做以下描述： 焊接材料是指焊接时消耗材料的通称（包括：焊条、焊丝、焊剂、气体、电极等），这里描述的是指焊条和焊丝 1 焊接材料如何选用 1.1 根据母材的化学成份、力学性能、焊接性能并结合工件的结构特点和使用条件综合考虑，选用焊接材料。 1.2 合理的经济性，选用焊材时应在保证以上条件的基础上应选用价格便宜的焊材，以降低成本，如：重要承压部件应优先选用碱性低氢型焊条，因为该焊条脱硫脱氧充分，且含氢量低，焊缝金属抗裂性及冲击韧性能好，而对于一些非常重要部位不是重要承压的焊缝可选用酸性焊条，因为酸性焊条在强度上完全能满足焊缝的性能要求，而且工艺性能良好，价格便宜。 1.3 在焊接之前仅通过焊接工艺评定确定焊接材料的使用也是不全面的，如：Q345R钢的焊接，如评定中用了J507焊条，在施工中就用J507焊条也不完全合适。因J506、J507R、J507G、J507RH、J507DF等焊材，都在这个评定适用范围之内，所以在选用焊材之前应考虑诸多因素。 （1）从焊接设备，J506交直流焊机两用，J507只能使用于直流电源。 （2）从抗裂性能方面，J507RH大于J507。 （3）安全方面，J507DF（低尘）要好于J507，（尤其在封闭、空气不流通的环境焊接）。 （4）生产效率方面，J507Fe（铁粉焊条）生产效率高于J507，所以要综合考虑后确定焊材的选用。 2 相同钢号的焊接 2.1 通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条，对于合金钢主要应选合金成分与母材相同或接近，抗拉强度相同应以保证焊缝力学性能，且不超过母材规定的抗拉强度上限为原则的焊材。 2.2 铬钼低合金耐热钢的焊材选用应保证焊缝金属的化学成份，使用温度且保证力学性能。 2.3 低温钢用焊材选用时应保证焊缝金属低温状态下的冲击韧性和力学性能。 2.4 高合金钢的焊材首先应保证焊缝金属的耐腐蚀及其它特殊要求，且应保证焊缝的力学性能。不同钢号的镍铬奥氏体钢的焊接宜按照合金含量数低的母材选用焊材。 2.5 不锈复合钢板基层的焊材选用应保证焊缝金属应保证力学性能且控制抗拉强度的上限，
焊接用焊丝的选用原则方法及选用表(详细资料)..-共13页
焊接用焊丝的选用详细资料及选用表 1 焊丝选用的要点 焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部件的质量要求、焊接施工条件（板厚、坡口形状、焊接位置、焊接条件、焊后热处理及焊接操作等）、成本等综合考虑。 焊丝选用要考虑的顺序如下。 ①根据被焊结构的钢种选择焊丝对于碳钢及低合金金高强钢，主要是按“等强匹配”的原则，选择满足力学性能要求的焊丝。对于耐热钢和耐候钢，主要是侧重考虑焊缝金属与母材化学成分的一致或相似，以满足对耐热性和耐腐蚀性等方面的要求。 ②根据被焊部件的质量要求（特别是冲击韧性）选择焊丝与焊接条件、坡口形状、保护气体混合比等工艺条件有关，要在确保焊接接头性能的前提下，选择达到最大焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。 ③根据现场焊接位置对应于被焊工件的板厚选择所使用的焊丝直径，确定所使用的电流值，参考各生产厂的产品介绍资料及使用经验，选择适合于焊接位置及使用电流的焊丝牌号。 焊接工艺性能包括电弧稳定性、飞溅颗粒大小及数量、脱渣性、焊缝外观与形状等。对于碳钢及低合金钢的焊接（特别是半自动焊），主要是根据焊接工艺性能来选择焊接方法及焊接材料。采用实芯焊丝和药芯焊丝进行气体保护焊的焊接工艺性能的对比见表1。
2 实芯焊丝的选用 （1）埋弧焊焊丝 焊丝和焊剂是埋弧焊的消耗材料，从碳素钢到高镍合金多种金属材料的焊接都可以选用焊丝和焊剂配合进行埋弧焊接。埋弧焊焊丝的选用既要考虑焊剂成分的影响，又要考虑母材的影响。为了得到不同的焊缝成分和力学性能，可以采用一种焊剂（主要是熔炼焊剂）与几种焊丝配合，也可以采用一种焊丝与几种焊剂（主要是烧结焊剂）配合。 对于给定的焊接结构，应根据钢种成分、对焊缝性能的要求及焊接工艺参数的变化等进行综合分析之后，再决定所采用的焊丝和焊剂。 1）低碳钢和低合金钢用焊丝 低碳钢和低合金钢埋弧焊常用焊丝有如下三类。 ①低锰焊丝（如H08A）常配合高锰焊剂用于低碳钢及强度较低的低合金钢焊接。
实芯焊丝的选用
1、实芯焊丝的选用 （1）埋弧焊焊丝 埋弧焊时焊剂对焊缝金属起保护和冶金处理作用，焊丝主要作为填充金属，同时向焊缝添加合金元素，并参与冶金反应。 1）低碳钢和低合金钢用焊丝 低碳钢和低合金钢埋弧焊常用焊丝有如下三类。 A、低锰焊丝（如H08A）：常配合高锰焊剂用于低碳钢及强度较低的低合金钢焊接。 B、中锰焊丝（如H08MnA,H10MnS）：主要用于低合金钢焊接，也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接。 C、高锰焊丝（如H10Mn2 H08Mn2Si）：用于低合金钢焊接 2）高强钢用丝 这类焊丝含Mn1%以上，含Mo0.3%~0.8%，如H08MnMoA、H08Mn2MoA，用于强度较高的低合金高强钢焊接。此外，根据高强钢的成分及使用性能要求，还可在焊丝中加入NI、CR、V及Re等元素，提高焊缝性能。抗拉强度590Mpa级的焊缝金属多采用MN-MO 系焊丝，如H08MNMOA等。 3）不锈钢用焊丝 采用的焊丝成分要与被焊接的不锈钢分成基本一致，焊接铬不锈钢时，采用HoCr14 H1Cr13 H1Cr17等焊丝；焊接铬-镍不锈钢时，采用H0Cr19Ni9 HoCr19Ni9 HoCr19Ni9Ti等焊丝；焊接超低碳不锈钢时，应采用相应的超低碳焊丝，如HOOCr19Ni9等，焊剂可采用熔炼型或烧结型，要求焊剂的氧化性小，以减少合金元素的烧损。目前国外主要采用烧结焊剂焊接不锈钢、我国仍以熔炼焊剂为主，但正在研制和推广使用烧结焊剂。 （2）气体保护焊用焊丝 气体保护焊分为惰性气体保护焊（TIG焊和MIG焊）、活性气体保护焊（MAG焊）以及自保护焊接。TIG焊接时采用纯Ar，MIG焊接时一般采用Ar+2%O2或Ar+5%CO2。MAG 焊接时主要采用CO2气体。为了改善CO2焊接的工艺性能，也可采用CO2+Ar或CO2+Ar+O2混合气体或是采用药芯焊丝。 1）TIG焊焊丝 TIG焊接有时不加填充焊丝，被焊母材加热熔化后直接连接起来，有时加填充焊丝，由于保护气体为纯Ar，无氧化性，焊丝熔化后成分基本不发生变化，所以焊丝成分即为焊缝成分。也有的采用母材成分作为焊丝成分，使焊缝成分与母材一致。TIG焊时焊接能量小，焊缝强度和塑、韧性良好，容易满足使用性能要求。 2）MIG和MAG焊丝 MIG方法主要用于焊接不锈钢等高合金钢。为了改善电弧特性，在Ar气体中加入适量O2或CO2气体，即成为MAG方法。焊接合金钢时，采用Ar+5%CO2可提高焊缝的抗气孔能力。但焊接超低碳不锈钢时不能采用Ar+5%CO2混合气体，只可采用Ar+2%O2混合气体，以防止焊缝增碳。目前低合金钢的MIG焊接正在逐步被Ar+20%CO2的MAG焊接所取代。MAG焊接时由于保护气体有一定的氧化性，应适当提高焊丝中Si、Mn等脱氧元素的含量，其他成分可以与母材一致，也可以有所差别。焊接高强钢时，焊缝中C的含量通常低于母材，Mn含量则应高于母材，这不权为了脱氧，也是焊缝合金成分的要求。为了改善低温韧度，焊缝中的Si的含量不宜过高， 3）CO2焊焊丝 CO2是活性气体，具有较强的氧化性，因此CO2焊所用焊丝必须含有较高的Mn 、Si 等脱氧元素。CO2焊通常采用C-Mn-Si系焊丝，如H08MnSiA、H08Mn2SiA、H04Mn2SiA
电焊焊接基础培训知识
电焊焊接基础培训知识 课题一焊接概述 【教学内容】 一、焊条电弧焊简介： 焊条电弧焊的过程如图1所示。 焊条电弧焊有哪些优点： 焊条电弧焊有哪些缺点： 二、安全操作规程讲解： 三、预防触电的安全技术 四、预防火灾和爆炸的安全技术 采取安全措施： 五、预防有害气体和烟尘中毒的安全技术 应采取预防措施： 六、预防抓光辐射的安全技术 七、特殊环境焊接的安全技术 八、劳动保护用品的种类及要求 1.焊接护目镜 2.焊接防护面罩。 3.防护工作服 4.电焊手套和工作鞋 5.防尘口罩。
图1-2 手持式电焊面罩图1-3 头盔式电焊面罩 1-上弯司 2-观察窗 3-手柄 4-下弯司 5-面罩主体 1头箍 2-上弯司 3-观察窗 4-面罩主体 图1-4 MS型电焊面罩图1-5 自吸过滤式防尘口罩 a)头戴式 b)手持式 课题二引弧、平敷焊操作练习 【教学内容】 基础知识讲解 1. 平敷焊的特点 2. 基本操作姿势 焊接基本操作姿势有蹲姿、坐姿、站姿，如图1-6所示。 焊接基本操作姿势
焊钳与焊条的夹角如图所示。 焊钳与焊条的夹角 辅助姿势 焊钳的握法如图。 焊钳的握法 Ⅱ、实习操作练习 基本操作方法 （1）引弧 ①划擦法 图1-9 引弧方法 ②直击法 （2）引弧注意事项 运条方法 图1-10 焊条角度与应用（1）焊条的送进 （2）焊条纵向移动
图1-11 焊条沿焊接方向移动 （3）焊条横向摆动 （4）焊条角度 图1-12焊条角度 （5）运条时几个关键动作及作用 ①焊条角度 ②横摆动作 ③稳弧动作（电弧在某处稍加停留之意）作用是保证坡口根部很好熔合，增加熔合面积。 ④直线动作 ⑤焊条送进动作 主要是控制弧长，添加焊缝填充金属。 （6）运条时注意事项 焊缝的收尾 焊接时电弧中断和焊接结束，都会产生弧坑，常出现疏松、裂纹、气孔、夹渣等现象。为了克服弧坑缺陷，就必须采用正确的收尾方法，一般常用的收尾方法有三种。 （1）划圈收尾法 （2）反复断弧收尾法 （3）回焊收尾法 焊缝的收尾方法 操作要领 手持面罩，看准引弧位置，用面罩挡着面部，将焊条端部对准引弧处，用划擦法或直击法引弧，迅速而适当地提起焊条，形成电弧。 调试电流。 （1）看飞溅
怎么选择铝焊丝
怎么选择铝焊丝？ [原创 2009-05-18 16:30:02] 线轴或纵向切口的 MIG/TIG的铝及铝合金焊接加工，为达到最佳焊接效果，推荐选用以下焊丝与母材匹配： ER1100 是一种含99％铝的填充金属，可用于建筑、装饰和设备、冶金、管道、纺纱器具等行业。一般应用於1100、3003或与3003相近的母材及1060、1070、1080、1350。该焊丝阳极化处理后呈现轻微的金黄色，焊缝抗拉强度为 110 MP。 ER4043 通常作为ALSi1，是含5％硅的铝填充金属，可被推荐用于焊接3003、 3004、5052、 6061、 6063和铸件金属 355，356和 214。ER4043的熔点温度范围在1065——1170°F，在阳极化处理后的颜色为灰白色，最小抗拉强度为 186 Mp。 ER4047 通常作为 ALSi2，是一种含硅12％的铝填充金属，这种合金不仅可用於MIG或TIG应用，同样可当作普通用途的铜焊合金供应，具有较好的抗腐蚀性能，是铜焊或铝焊比较受欢迎的合金焊丝。可用於母材1060、1350、3003、3004、3005、5005、5050、 6053、6061、6951、 7005和铸件合金710.0和 711.0的焊接。ER4047的熔点温度约为1070－－1080°F，在阳极化处理后的颜色为灰黑色。 ER5183 通常作为ALMg4.5Mn合金填充金属，包含成份为：4.3——5.0%的镁， 0.5——1.0%的锰和适当的铬与钛，可用於线轴或纵向切口的MIG或TIG焊接加工，这种合金一般用於船舶、钻井装备、火车、汽车、储存罐和压力容器等行业的焊接加工，适用的母材金属包括 5083、 5086、5456、5052、5652和 5056。ER5183阳极化处理后的颜色为白色，熔点温度为 1075——1180°F，焊缝的抗拉强度为 294 MP。
埋弧焊基础知识
第四章埋弧焊 第一节埋弧焊的工作原理及特点 埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法。埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，埋弧焊由此得名。所用的金属电极是不间断送进的光焊丝。 一、工作原理 图4—1是埋弧焊焊缝形成过程示意图。焊接电弧在焊丝与工件之间燃烧，电弧热将焊丝端部及电弧附近的母材和焊剂熔化。熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂成为溶渣。熔池受熔渣和焊剂蒸汽的保护，不与空气接触。电弧向前移动时，电弧力将熔池中的液体金属推向熔池后方。在随后的冷却过程中，这部分液体金属凝固成焊缝。熔渣则凝固成渣壳，覆盖于焊缝表面。熔渣除了对熔池和焊缝金属起机械保护作用外，焊接过程中还与熔化金属发生冶金反应，从而影响焊缝金属的化学成分。 埋弧焊时，被焊工件与焊丝分别接在焊接电源的两极。焊丝通过与导电嘴的滑动接触与电源联接。焊接回路包括焊接电源、联接电缆、导电嘴、焊丝、电弧、熔池、工件等环节，焊丝端部在电弧热作用下不断熔化，因而焊丝应连续不断地送进，以保持焊接过程的稳定进行。焊丝的送进速度应与焊丝的熔化速度相平衡。焊丝一般由电动机驱动的送丝滚轮送进。随应用的不同，焊丝数目可以有单丝、双丝或多丝。有的应用中采用药芯焊丝代替实心焊丝，或是用钢带代替焊丝。 1—焊剂 2—焊丝(电极) 3—电弧 4—熔池 5—熔渣 6—焊缝 7—母材 8—渣壳 图4—1 埋弧焊焊缝形成过程示意图 埋弧焊有自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式。前者的焊丝送进和电弧移动都由专门的机头自动完成，后者的焊丝送进由机械完成，电弧移动则由人工进行。焊接时，焊剂由漏斗铺撒在电弧的前方。焊接后，未被熔化的焊剂可用焊剂回收装置自动回收，或由人工清理回收。 二、埋弧焊的优点和缺点 1．埋弧焊的主要优点 (1)所用的焊接电流大，相应输入功率较大。加上焊剂和熔渣的隔热作用，热效率较高，熔深大。工件的坡口可较小，减少了填充金属量。单丝埋弧焊在工件不开坡口的情况下，一次可熔透20mm。 (2)焊接速度高，以厚度8～10mm的钢板对接焊为例，单丝埋弧焊速度可达50～80cm／min，手工电弧焊则不超过10～13cm/min。
焊接焊丝的选用
焊接资料 焊接基础知识问答（3) 五、碳钢及普通低合金钢的焊接 1.什么是碳素钢？常用的有哪几种？ 答：碳素钢也叫碳钢。常用焊接的有低碳钢（含C≤0.25%）和中碳钢（含C=0.25%--0.60%）； 优质碳素结构钢（08、10、15、20、25、30、35、40、45） 2.为什么叫普通低合金钢？它们是如何分类的？ 答：在普通低合金钢中，除碳以外，还含有少量其他元素，如：锰、硅、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等，性能发生变化，得到比一般碳钢更优良的性能，如：高强度钢、 耐蚀钢、低温钢、耐热钢等。 3.什么是金属材料的机械性能？ 答：强度、硬度、朔性、韧性、耐疲劳和蠕变性能等。 4.什么是钢材的工艺性能？ 答：钢材承受各种冷热加工的能力，如：可切削性、可锻性、可铸性和可焊接性等。 5.什么是金属的焊接性？ 答：在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面的内容：一是接合性能，又称工艺可焊性；二是使用性能，又称使用可焊性。 6.为什么ER50-6实心焊丝使用十分普遍？它适合哪些钢材？ 答：ER50-6实心焊丝（如：唐山神钢MG-51T）适合的钢材有： 〈1〉普通碳素结构钢：Q215 Q235 Q255 Q275 〈2〉优质碳素结构钢： 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn 25Mn 30Mn 35Mn 〈3〉碳素铸钢：ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H 〈4〉压力容器用碳素钢： 20R 〈5〉锅炉用碳素钢： 20g 〈6〉桥梁用碳素结构钢： 16q 〈7〉核压力容器用碳素钢： 20HR 〈8〉汽车制造用碳素结构钢： 08Al 15Al 〈9〉普通低合金高强度结构钢：Q295 （09MnV、09MnNb、09Mn2） Q345 （14MnNb、16Mn、16MnRE） Q390 （15MnV、15MnTi、16MnNb） Q420 （15MnVN、14MnVTiRE） 〈10〉船体用低合金高强度结构钢 AH32 DH32 EH32 AH36
焊条焊丝选用表
焊条焊丝选用表
附录A： 表1 常用钢材焊接的焊材选用 钢号 手工电弧焊埋弧焊CO2气体 保护焊 焊丝钢号 氩弧焊 焊丝钢号焊条 焊丝钢号 焊剂 牌号 型号牌号 Q235A·F Q235B、10、20 E4303 J422 HO8A H08MnA HJ431 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 10、20 20R、20g E4316 E4315 E5016 E5015 J426 J427 J506 J507 HO8A H08MnA HJ431 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 25 E5003 E5016 E5015 J502 J506 J507 HO8A H08MnA HJ431 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 09Mn2V 09Mn2VDR 09Mn2VD E5515-C1 W707Ni H08Mn2MoVA HJ250 H08Mn2MoVA H08Mn2MoVA 06MnNbDR E5515-C2 W907Ni - - - - 16Mn 16MnR 16MnRC E5016 E5015 J506 J507 H10MnSiA H10Mn2A HJ431 HJ350 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 16MnDR 16MnD E5016-G E5015-G J506RH J507RH H10MnA H10Mn2 HJ431 HJ350 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 15MnV 15MnVR 15MnVRC E5016 E5015 E5015-G J506 J507 J557 H08MnMoA H10MnSiA H10Mn2A HJ431 HJ350 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 15MnVNR E6016-D1 E6015-D1 J606 J607 H08MnMoA HJ350 H08Mn2SiA H08Mn2SiA 18MnMoNbR E7015-D2 J707 H08Mn2MoA HJ250G - - 12CrMo E5015-B1 R207 H13CrMoA HJ350 - H08CrMoA TIG-R20 15CrMo E5015-B2 R307 H13CrMoA HJ250G - H13CrMoA TIG-R30 12Cr1MoV E5015-B2-V R317 H8CrMoVA HJ350 - H8CrMoVA TIG-R31 12Cr2Mo E6015-B3 R407 - - - TIG-R40 1Cr5Mo E1-5MoV-15 R507 - - - TIG-R50
焊接焊丝基本知识
1.什么叫焊接? 答：两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接. 2.什么叫电弧？ 答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象—叫电弧。〈1〉按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。 〈2〉按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。 〈3〉按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。 3.什么叫母材？ 答：被焊接的金属---叫做母材。? 4.什么叫熔滴？ 答：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴---叫做熔滴。 5.什么叫熔池？ 答：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分---叫做熔池。6.什么叫焊缝？ 答：焊接后焊件中所形成的结合部分。 7.什么叫焊缝金属？ 答：由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。 8.什么叫保护气体？ 答：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体---保护气体。 9.什么叫焊接技术？ 答：各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称—叫焊接技术。 10.什么叫焊接工艺？它有哪些内容？ 答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。 11.什么叫CO2焊接？ 答：用纯度> 99.98% 的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊—称为CO2焊。12.什么叫MAG焊接？ 答：用混合气体75--95% Ar + 25--5 % CO2 ，（标准配比：80%Ar + 20%CO2）做保护气体的熔化极气体保护焊—称为MAG焊。 13.什么叫MIG焊接？ 答:〈1〉用高纯度氩气Ar≥ 99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属； 〈2〉用98% Ar + 2%O2 或95%Ar + 5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法--称为MIG焊。 〈3〉用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。 14.什么叫TIG（钨极氩弧焊）焊接？ 答：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIG焊。 15.什么叫SMAW（焊条电弧焊）焊接？ 答：用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。
焊条的选用原则
焊条得选用原则 焊条得选用须在确保焊接结构安全、可靠使用得前提下,根据被焊材料得化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能得要求、焊接施工条件与技术经济效益等综合考查后,有针对性地选用焊条、必要时还需进行焊接性试验。 １) 考虑焊缝金属力学性能与化学成分对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材得焊条。对于合金结构钢,有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹得不利情况下,应考虑选用比母材强度低得焊条、当母材中碳、硫、磷等元素得含量偏高时,焊缝容易产生裂纹,应选用抗裂性能好得碱性低氢型焊条、２) 考虑焊接构件使用性能与工作条件对承受动载荷与冲击载荷得焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具有较高得冲击韧性与塑性,可选用塑、韧性指标较高得低氢型焊条。在高温、低温、耐磨或其她特殊条件下工作得焊接件,应选用相应得耐热钢、低温钢、堆焊或其她特殊用途焊条、 3) 考虑焊接结构特点及受力条件对结构形状复杂、刚性大得厚大焊接件,由于焊接过程中产生很大得内应力、易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好得碱性低氢焊条、对受力不大、焊接部位难以清理
干净得焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感得酸性焊条。对受 条件限制不能翻转得焊件,应选用适于全位置焊接得焊条、４) 考虑施工条件与经济效益在满足产品使用性能要求得情 况下,应选用工艺性好得酸性焊条、在狭小或通风条件差得场合,应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大得结构,有条件时应采用高 效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力焊条等,或选用底层焊条、立向下焊条之类专用焊条,以提高焊接生产率 1) 强度级别不同得碳钢＋低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢) 一般要求焊缝金属或接头得强度不低于两种被焊金属得最低强度,选 用得焊条熔敷金属得强度应能保证焊缝及接头得强度不低于强度较 低侧母材得强度,同时焊缝金属得塑性与冲击韧性应不低于强度较高 而塑性较差侧母材得性能。因此,可按两者之中强度级别较低得钢材 选用焊条、但就是,为了防止焊接裂纹、应按强度级别较高、焊接性 较差得钢种确定焊接工艺,包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。 2) 低合金钢+奥氏体不锈钢应按照对熔敷金属化学成分限定 得数值来选用焊条,一般选用铬、镍含量较高得、塑性、抗裂性较好 得Cr25—Ｎi1３型奥氏体钢焊条,以避免因产生脆性淬硬组织而导致得裂纹、但应按焊接性较差得不锈钢确定焊接工艺及规范、
焊接基本知识
第二篇机器人焊接技术篇 第一章焊接基本知识 1.1焊接电弧 1.1.1电弧的产生 焊接时，将焊丝端部与焊件接触后很快拉开，在焊丝端部与焊件之间立即就会产生明亮的电弧，这种电弧与一般电火花在本质上是相同的，是一种气体放电现象，而且是一种自持放电过程。借助这种特殊的气体放电过程，电能转换为热能、机械能和光能。焊接时主要是利用其热能和机械能来达到连接金属的目的。电弧中的带电粒子主要是依靠电弧中的气体介质的电离和电极的电子发射两个物理过程而产生的。 1.1.1.1电离 在一定的条件下中性气体分子或原子分离成正离子和电子的现象称为电离。使中性粒子失去第一个电子所需要的最低外加能量称为第一电离能，通常以电子伏特（eV）为单位。若以伏特表示则为电离电位。不同的气体或元素，由于原子的构造不同，其电离电位也不同，表1.1为常用元素的电离电位。 在焊接时使气体介质电离的方式主要有三种：热电离、碰撞电离和光电离。 热电离：在高温时气体的分子或原子的运动速度很快，它们中间的电子也以高速度运动。由于焊接电弧具有很高的温度（弧柱的温度一般在5000K—30000K的范围），这时电子的高速运动所产生的离心力大于原子核对它的吸引力，电子就脱离原子，而使原子变成阳离子和电子。温度越高，热电离作用就越大。 碰撞电离：带电质点受电场的作用而加速运动，使它具有很大的动能，当与中性的气体分子或原子碰撞时，将一部分能量传给气体分子或原子中的电子，促使其内能发生变化，从而使电子脱离原子核的吸引而成为自由电子，原子便成为阳离子。当电弧长度不变，两极间
的电压越高，带电质点的运动速度就越大，产生碰撞电离的作用就越强。 光电离：中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。光电离是电弧中产生带电粒子的一个次要途径。 1.1.1.2电子发射 电弧中担负导电任务的带电粒子除了依靠上述电离过程产生外，还需要从电极表面发射出来。只有从阴极表面发射的电子在电场作用下才可能参与导电过程。使一个电子由金属表面飞出所需要的最低外加能量称为逸出功，单位是电子伏特（eV），由于e是一常数，所以常用V来表示。几种金属的逸出功列于表1.2。由表2可见, 所有金属当表面存在氧化物时其逸出功皆减小。 表1.2几种金属的逸出功 焊接时，根据阴极所吸收能量的性质不同，电子发射的方式可分为热电子发射、场致电子发射和碰撞电子发射。 热电子发射：焊接时，阴极表面温度很高，阴极中的电子运动速度很快，当电子的动能大于电极内部正电荷的吸引时，电子就会冲出阴极表面，而产生热电子发射作用。温度越高，热电子发射作用越强烈。 场致电子发射：在强电场的作用下，由于电场对阴极表面电子的吸引力，电子可以获得足够的动能，从阴极表面发射出来。这种发射电子的情况除了决定于电极外还决定于电场强度。 碰撞电子发射：当运动速度较高，能量较大的阳离子撞击阴极表面时，将能量传给阴极而产生电子发射。电场强度越大，阳离子的运动速度也越大，则产生的碰撞电子发射作用就越强。 1.1.2电弧的构造和温度 焊接电弧可以划分为三个区域：阴极区、阳极区和弧柱区（图1.1）。阴极区和阳极区在电弧长度方向的尺寸皆很小, 约为10-4—10-6厘米。在阴极区的阴极表面有一个明亮部分, 称为阴极斑点。在阳极区的阳极表面也有一个明亮部分称为阳极斑点。 图1.1 焊接电弧的构造 阴极区：为了维持电弧的稳定燃烧，阴极区的任务是向弧柱区提供所需的电子流(Ie=0.999I，I为总电流)，接受弧柱区送来的正离子流（Ii=0.001I）。从阴极发射出来的电子受到阳极的吸引，很快离开阴极向阳极移动。但阳离子的质量比电子大，运动速度较小，所以在阴极表面每一瞬间阳离子的浓度都比电子大得多，这样就使得阴极表面附近所有阳离子的总数大大超过所有电子的总数，因而造成阴极表面附近空间电荷呈正电性。这样从阴极表面到阳离子密集的地方就形成较大的电位差，这部分电位差称为阴极压降UK。
铝及铝合金焊接标准规程及铝焊丝的选择
铝及铝合金焊接标准、规程及铝焊丝的选择放大字体缩小字体发布日期：2016-04-14 浏览次数：1336 1.焊接用氩气纯度≥99.99%，露点≤-55℃。 当瓶装氩气的压力≤0.5Mpa时不宜使用。（氩气内含氮量≥0.04%，否则焊缝表面上会产生淡黄色或草绿色的氮化镁及气孔；含氧量≥0.03%，否则熔池表面上可发现密集的黑点、电弧不稳和飞溅较大；含水量≥0.07%，熔池将沸腾并焊缝内产生气孔）。 2.手工钨极氩弧焊电极采用铈钨电极。 手工钨极氩弧焊电极采用铈钨电极 电极直径应根据焊接电流大小来选择（使用时一般比焊接电流所要求的规格大一号的钨极），电极端部应为半球形（制作半球形方法：用比焊接电流所要求的规格大一号的钨极，将端部磨成锥形，垂直夹持电极，用比所用钨极要求的电流大20~30A的电流在试板上起弧并维持几秒钟，钨极端头即呈半球形。如果钨极被铝污染，则必须重新打磨或更换钨极；轻微污染时，可增大电流使电弧在试板燃烧一会，即能烧掉污染物）： 3.用MIG焊铝合金时，由于铝焊丝比较软，为避免咬伤焊丝，送丝轮不允许用带齿轮的送丝轮，不宜用推丝式； 送丝软管不准用弹簧管而是用聚四氟乙烯或尼龙制品，不然由于磨削而污染或堵塞软管。MIG 通常用直流反极性。 4.焊剂主要作用是去除氧化膜和其它一些杂质，使用时可用无水酒精调成糊状或直接将焊剂粉放在坡口和两侧。 当焊接角焊缝时应选用那些焊后容易清除熔渣的焊剂；铝镁合金用焊剂不宜含有钠的组成物。 5.不同牌号的铝材相焊时，当图纸和工艺都没有规定时，按耐腐蚀性能较好和强度级别较低的母材去选择焊丝材料。 表1 同牌号铝焊接用焊丝 同牌号铝焊接用焊丝 表2 异种铝焊丝焊接用焊丝 异种铝焊丝焊接用焊丝 表3 针对不同的材料和性能要求选择焊丝 对不同的铝合金材料和性能要求选择铝焊丝
焊接基本知识二级..
焊工应知 第一节．焊条基本知识 （一）焊条的组成及其应用 1、定义：焊条是供焊条电弧焊焊接 过程中使用的涂有药皮的熔化电极。 2、组成：它由焊芯和药皮两部分组 成，如图2-1所示。 图2-1 焊条的组成1-药皮2-夹持端3-焊芯 3、几个概念： （1）药皮重量系数 焊芯焊条药皮与焊芯的重量比被称为药皮重量系数，焊条的药皮重量系数一般为25%～40%。 （2）偏心度 焊条药皮沿焊芯直径方向偏心的程度，称为偏心度。国家标准规定，直径为3.2mm和4mm的焊条，偏心度不得大于5%。 （3）焊条的夹持端 焊条的一端没涂药皮的焊芯部分，供焊接过程中焊钳夹持之用，称为焊条的夹持端。对焊条夹持端的长短，国家标准都有详细规定，常见的碳钢焊条夹持端长度见下表： 4、焊芯 （1）定义：焊条中被药皮所包覆的金属芯称为焊芯。 （2）作用：其一是传导焊接电流并产生电弧，把电能转换为热能，既熔化焊条本身，又使被焊母材熔化而形成焊缝。其二是作为填充金属，起到调整焊缝中合金元素成分的作用。 （3）种类：制造焊芯的钢丝可分为，碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢钢丝以及铸铁、有色金属丝等。 （4）焊芯的牌号 焊芯的牌号用字母H做字首，后面的数字表示碳的质量分数，其他的合金元素含量表示方法与钢号表示方法大致相同。焊芯质量不同时，在牌号的最后标注特定的符号以示区别：A为高级优质焊丝，S、P含量较低，其质量分数≤0.030%；若末尾注有字母E或C，则为特级焊丝，S、P含量更低、E级S、P质量分
数≤0.020%，C级S、P质量分数≤0.015%。 常用的碳素结构钢焊芯牌号有H08A、H08MnA等，常用的合金结构钢焊芯牌号有H10Mn2、H08Mn2Si、H08Mn2SiA等，常用的不锈钢焊芯牌号有H1Cr19Ni9(奥氏体型)、H1Cr17(铁素体型)、H1Cr13(马氏体型)等。 （5）焊条的规格焊条的规格都以焊芯的直径来表示，焊芯的直径越大，焊芯的基本长度也相应长些。碳钢焊条焊芯尺寸见表2-2。 （6）常用焊条的分类及牌号 1）碳钢焊条型号的表示方法(GB/T 5117—1995) 2）低合金钢焊条型号的表示方法(GB/T 5118—1995)